Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів для лівс з можливістю пошуку та розпізнавання ла

Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів для ЛІВС з можливістю пошуку та розпізнавання ЛА, який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод, призми для час U 1 3 ційний блок для інформаційного взаємозв'язку з ЛА, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувач імпульсів, тригер „1"|„0", схему „і", лічильники, фільтр із заданою смугою пропущення, детектор, диференцюєму оптику, підсилювач, фільтр, диференцюємі ланцюжки, випрямлячі, електронно-цифрову обчислювальну машину та блок відображення вимірювальної інформації про похилу дальність R до ЛА. Недоліком каналу-прототипу є те, що він не може розпізнавати ЛА. В основу корисної моделі поставлена задача створити канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів для ЛІВС з можливістю пошуку та розпізнавання ЛА, який дозволить здійснювати виявлення у заданій зоні і інформаційний взаємозв'язок з ЛА, високоточне вимірювання похилої дальності у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту та, в разі необхідності, розпізнавати ЛА. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у відомий канал-прототип [2], який містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод, призми м , модифіковадля частоти міжмодових биттів ний блок дефлекторів, перемикач для частот міжм і 2м , передавальну оптику, модових биттів приймальну оптику, фотодетектори, широкосмуговий підсилювач, інформаційний блок для інформаційного взаємозв'язку з ЛА, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувач імпульсів, тригер „1"|„0", схему „і", лічильники, фільтр із заданою смугою пропущення, детектор, диференцюєму оптику, підсилювач, фільтр, диференцюємі ланцюжки, випрямлячі, електронно-цифрову обчислювальну машину та блок відображення вимірювальної інформації про похилу дальність R до ЛА, після ШП замість ІБ введено багатофункціональний інформаційний блок (БІБ) із б - введенням сигналу тангенціальної складової швидкості (кутових швидкостей) ЛА, що виміряна, для інформаційного взаємозв'язку з ЛА та, в разі необхідності, його розпізнавання. Побудова каналу вимірювання похилої дальності до літальних апаратів для ЛІВС з можливістю пошуку та розпізнавання ЛА, пов'язана з використанням МЧЧМВ [3] та синхронізованого одномодового богаточастотного випромінювання єдиного лазера-передавача. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає у виявленні і інформаційному взаємозв'язку з ЛА, високоточному вимірюванні похилої дальності до ЛА у широкому діапазоні дальностей, починаючи з початкового моменту його польоту та, в разі необхідності, його розпізнавання. На фіг. 1 приведено бік, який передає, узагальненої структурної схеми запропонованого каналу, де: б - введення сигналу тангенціальної складової швидкості (кутових швидкостей) ЛА, що виміряна. На фіг. 2 приведена узагальнена структурна схема запропонованого каналу. 56910 4 На фіг. 3 приведено створення рівносигнального напрямку (РСН) та сканування сумарною діаграмою спрямованості (ДС) лазерного випромінювання у невеликому куті і окремо 4-мя ДС в ортогональних площинах. На фіг. 4 приведені епюри напруг з виходів блоків каналу, де: а) від блоку опорного сигналу; б) від блоку відбитого сигналу. Запропонований канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів для ЛІВС з можливістю пошуку та розпізнавання ЛА містить керуючий елемент, блок керування дефлекторами, лазер з накачкою, селектор подовжніх мод, призми м , модифіковадля частоти міжмодових биттів ний блок дефлекторів, перемикач для частот міжм і 2м , передавальну оптику, модових биттів приймальну оптику, фотодетектори, широкосмуговий підсилювач, багатофункціональний інформаційний блок із б - введенням сигналу тангенціальної складової швидкості (кутових швидкостей) ЛА, що виміряна, для інформаційного взаємозв'язку з ЛА та, в разі необхідності, його розпізнавання, резонансні підсилювачі, настроєні на відповідні частоти міжмодових биттів, формувач імпульсів, тригер ,1"|„0", схему „і", лічильники, фільтр із заданою смугою пропущенім, детектор, диференцюєму оптику, підсилювач, фільтр, диференцюємі ланцюжки, випрямлячі, електронно-цифрову обчислювальну машину та блок відображення вимірювальної інформації про похилу дальність R до ЛА. Робота запропонованого каналу полягає у наступному. Із синхронізованого одномодового багаточастотного спектра випромінювання YAG:Nd3+ лазера (Лн) за допомогою СПМ [4] виділяються необхідні пари частот і окремі частоти для створення: - рівносигнального напрямку на основі формування сумарної ДС лазерного випромінювання, завдяки частково перетинаючихся 4-х парціальних діаграм спрямованості, за умовою використання комбінацій подовжніх мод («підфарбованих» різницевими частотами міжмодових биттів) 54  5  4  м , 97  9  7  2м , 63  6  3  3м , 82  8  2  6м ; - інформаціонного каналу зв'язку, за умови ви користання сигналу на несучих частотах 1 та 10 .   Сигнал несучих частот 1 та 10 , минаючи МБД, потрапляє на ПРДО де змішується (модулюється) з інформаційним сигналом від БІБ та формує інформаційний сигнал, що передається на ЛА (взаємозв'язок) (фіг. 1 - 3). Водночас сигнал частот міжмодових биттів м , 2м , 3м та 6м потрапляє на МБД, який створений з 4-х п'єзоелектричних дефлекторів. Парціальні ДС лазерного випромінювання попарно зустрічно сканують МБД у кожній із двох 5 ортогональних площин (фіг. 1, 3). Період сканування задається блоком керування дефлекторів, який разом з Лн живляться від КЕ. Проходячи через передавальну оптику, груповий лазерний ім5,4  м , пульсний сигнал пар частот: 9,7  2м , 6,3  3м та 8,2  6м фокусується в скануєми точки простору, оскільки здійснюється зустрічне сканування двома парами ДС лазерного випромінювання у кожній із двох ортогональних площин  і  або X і У, при цьому   несучі частоти 1 та 10 - проходять вдовж РСН (фіг. 3). Принцип роботи грубої шкали каналу вимірювання похилої дальності до ЛА полягає в наступному (фіг. 2, 3). На передавальному боці. Виділена селектором подовжніх мод із спектру випромінювання ла , зера перша пара частот 5 4 , розщеплюється під дією розщепітеля (призми) на два оптичні сигнали: 1) основний - сканований МБД під певним кутом (з часом Тпр, що задається від БКД), який проходить через ключ (К) для виділення «бланкуючого» імпульсу (бланк - нуль) і розщепітель, де відбувається виділення додаткового сигналу (2), та поступає на ПРДО і далі на ЛА; 2) додатковий (1) - перетворюваний ФТД в електричний імпульсний сигнал різницевої частоти м - поступає на формувач міжмодового биття імпульсів ФІ1, де відбувається виділення «пачок» імпульсів, що приймаються схемою «І». Прийняті прийомною оптикою від ЛА інформаційні та, відбиті в процесі сканування чотирьох ДС, лазерні імпульсні сигнали і огинаючи сигнали ДС лазерного випромінювання за допомогою ФТД перетворюються в електричні імпульсні сигнали на несучій частоті і різницевих частотах міжмодових биттів. Підсилені широкосмуговим підсилювачем вони розподіляються: - в БІБ для обробки інформації, що приймається від ЛА; - по РП, які настроєні на відповідні частоти: м , 2м , 3м та 6м . У зв'язку з тим, що канал, який пропонується, використовується у структурі ЛІВС, імпульсні сиг(Pм ) нали радіочастоти, що надходять з РП1 формують сигнал про похилу дальність до ЛА, а P2м , P2м P3м і РП2, РПЗ і РП 4 ( P6м ) - до інших вимірювальних каналів (фіг. 1). При цьому, отриманий від ФТД, перетворений  , додатковий оптичний сигнал частоти 5 4 з «блам - здобуває нкуючими» імпульсами в сигнал чіткі границі «бланкуючого» імпульсу та проходячи ДО, - підсилюється. Фільтр зі смугою пропущення   1 / і (де і - тривалість імпульсу) виділяє з загального сигналу «бланкуючі» імпульси - в імпульси сигнали, які, проходячи ДЛ і Вип 56910 6 (ФІ=ДЛ+Вип), виділяються у вигляді одного короткого імпульсу за початок «бланкуючого» імпульсу надходять на тригер з індексом «1» - включаючи його. На прийомному боці. Відбитий від ЛА основ , ний сигнал частот 5 4 y сумі з груповим, мінаючи ПРМО, перетворюється ФТД в електричний імпум , підсилюється ШП, виділяється льсний сигнал м і, прохов РП, як сигнал міжмодової частоти дячи через Дет, перетворюється таким же чином, як і додатковий електричний сигнал (2) частоти м , надходить тільки на тригер з індексом «0», «перекидаючи» його. Сигнал, який надходить з тригера на схему «І», здійснює періодичне «відкриття» і «закриття» проходу для «пачок» імпульсів з ФІ1, що підраховуються Лч і відпрацьовуються у вигляді числа R через ЕЦОМ на БВІ. Таким чином відбувається вимір R до ЛА на грубій шкалі. Перехід на точну шкалу (генерація пікосекундних імпульсів) здійснюється одразу після припинення включення ключа (для формування «бланкуючого» імпульсу). Так як канал вимірювання похилої дальності до ЛА пропонується ввести до складу структури ШВС з МЧЧМВ, то вмикання та вимикання ключа (К) відбувається одночасно для 2-х (пар) частот 5,4 і 9,7 - Апаратурні помилки виміру R до ЛА в запропонованому каналі - це помилки визначення початку і кінця відліку часового інтервалу, помилки за рахунок дискретності і нестабільність частоти проходження тактових (рахункових) імпульсів. Точність оцінки інтервалу визначається крутістю огинаючей при заданому граничному значенні напруги Un. Точність R до ЛА залежить від форми ДС лазерного випромінювання, що сканує, та відношення сигнал/шум. Вимірювальна інформація про тангенціальну складову швидкості (кутові швидкості) ЛА через б введення поступає на БІБ, де обробляється для здійснення розпізнавання літального апарату, за яким ведеться стеження. В разі необхідності виявлення ЛА у заданої точки простору груповий сигнал, складений із частот міжмодових биттів сканується у вигляді сумарної ДС лазерного випромінювання за допомогою модифікованого блоку дефлекторів, де кут та напрямок відхилення сумарної ДС задається БКД (фіг. 1, 2). Джерела інформації: 1. Патент на корисну модель, №25803, Україна, МІЖ GO I S 17/42, G01 S 17/66. Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів для лазерної інформаційно-вимірювальної системи. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Баранник та ін. -№и200703185; Заяв. 26.03.2007; Опубл. 27.08.2007; Бюл. № 13 - 8 с 2. Патент на корисну модель, №44838, Україна, МІЖ GO I S 17/42, G01 S 17/66. Канал вимірювання похилої дальності до літальних апаратів з додатковими можливостями. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Бєлімов та ін. -№ U200906323; 7 56910 Заяв. 18.06.2009; Опубл. 12.10.2009; Бюл. № 19. 8с 3. Деклараційний патент України на винахід №65099А, Україна, МІЖ G01 S 17/42, G01 S 17/66. Модернізований частотно-часовий метод вимірювання параметрів руху літальних апаратів. /О.В. Коломійцев -№ 2003054908; Заяв. 15.03.2004; Опубл. 15.03.2004; Бюл. №3 -4 с Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 8 4. Патент на корисну модель, № 23215, Україна, МІЖ Н04 Q 1/453. Селектор подовжніх мод для лазерної інформаційно-вимірювальної системи. /О.В. Коломійцев, Г.В. Альошин, В.В. Баранник та ін. - № и200700070; Заяв. 02.01.2007; Опубл. 10.05.2007; Бюл. № 6 - 6 с Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601